Wie soll eine Lithiumbatterie feuern?

Brandzustand der Lithiumbatterie

Lithiumbatterie ist eine Art Batterie, die Lithiummetall oder eine Lithiumlegierung als negatives Elektrodenmaterial verwendet und eine nichtwässrige Elektrolytlösung verwendet. 1912 wurde erstmals eine Lithium-Metall-Batterie von Gilbert N. Lewis vorgeschlagen und untersucht. In den 1970er Jahren schlug MSWhittingham vor und begann. Die Forschung an Lithium-Ionen-Batterien ist aufgrund der sehr aktiven chemischen Eigenschaften von Lithiummetall, der Verarbeitung, Lagerung und Verwendung von Lithiummetall sehr anspruchsvoll für die Umwelt. Daher wurden Lithiumbatterien schon lange nicht mehr verwendet. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie wurden jetzt Lithiumbatterien verwendet. Werde zum Mainstream.

Lithiumbatterien können grob in zwei Kategorien unterteilt werden: Lithiummetallbatterien und Lithiumionenbatterien. Lithium-Ionen-Batterien enthalten kein metallisches Lithium und sind wiederaufladbar. Die Lithium-Metall-Batterie der fünften Generation mit wiederaufladbaren Batterien wurde 1996 geboren. Sicherheit, spezifische Kapazität, Selbstentladungsrate und Leistungspreisverhältnis sind besser als bei Lithium-Ionen-Batterien. Aufgrund der hohen technischen Anforderungen stellen nur wenige Unternehmen im Land solche Lithium-Metall-Batterien her.

Chinesischer Name Lithiumbatterie ausländischer Name LithiumCell.

Die Hauptursachen für das thermische Durchgehen von Lithiumbatterien sind externe Kurzschlüsse, externe hohe Temperaturen und interne Kurzschlüsse.

Interner Kurzschluss: Aufgrund des Missbrauchs der Batterie, wie z. B. Überladung und Überverteilung des Kristalls, verschlechtert der Magazinstaub während des Batterieherstellungsprozesses die Bildung der durchdringenden Membran, was zu einem Mikrokurzschluss führt Stromkreis, die Freisetzung elektrischer Energie führt zu Temperaturanstieg, Temperaturanstieg Die chemische Reaktion des Materials erweitert den Kurzschlussweg und erzeugt einen größeren Kurzschlussstrom. Diese gegenseitige Anhäufung von gegenseitig verstärktem Schaden führt zu einem thermischen Durchgehen. Am Beispiel einer Lithium-Kobaltoxid-Batterie wird kurz ein typischer thermischer Runaway-Prozess beschrieben.

In der Vorbereitungsphase ist der Akku vollständig aufgeladen. Es tritt ein interner Kurzschluss auf, ein großer Strom erzeugt Wärme durch den Kurzschlusspunkt und die Wärmediffusion durch LiC6 erreicht die Zersetzungstemperatur des SEI-Films, und der SEI-Film beginnt sich zu zersetzen, wobei eine kleine Menge CO2 und C2H4 freigesetzt wird Das Gehäuse ist leicht aufgeblasen. Während sich die Kurzschlussposition weiter entlädt, steigt die Batterietemperatur weiter an und das Kettenlösungsmittel in der Elektrohydraulik beginnt sich zu dispergieren. LiC6 und Elektrohydraulik beginnen ebenfalls zu reagieren und zu exothermen, begleitet von C2H5F \ C3H6 \ C3H8, aber die Reaktion ist langsamer und die Wärmeabgabe ist langsamer. klein;

Mit fortschreitender Entladung steigt die Temperatur der Kurzschlussposition weiter an, das teilweise Schrumpfen der Membran schmilzt, die Kurzschlussposition dehnt sich aus und die Temperatur steigt weiter an. Wenn die Innentemperatur die Zersetzungstemperatur von Li0,5Co02 erreicht, zersetzt sich die positive Elektrode sofort und setzt O2 frei, letzteres. Die elektrohydraulische Übergangsreaktion setzt eine große Wärmemenge frei und setzt gleichzeitig eine große Menge CO2-Gas frei. Dadurch steigt der Innendruck der Batterie an. Wenn der Druck groß genug ist, ist das Batteriegehäuse beschädigt, wodurch die Batterie explodiert.

Wenn die Schale gesprengt wird, werden die Polstücke gestreut, die Temperatur steigt nicht weiter an und die Reaktion wird beendet; Wenn die Schale jedoch nur gerissen ist, das Polstück nicht gestreut wird, reagiert LiC6 weiter mit der Elektrohydraulik, die Temperatur steigt weiter an, aber die Heizrate nimmt ab, da die Reaktionsgeschwindigkeit langsam ist, kann sie beibehalten werden Für eine lange Zeit; Wenn die Wärmeerzeugungsrate der internen Reaktion der Batterie geringer als die Wärmeableitungsrate ist, beginnt die Batterie abzukühlen, bis die interne Reaktion abgeschlossen ist. der externe Kurzschluss: Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Gefahr im tatsächlichen Fahrzeugbetrieb ist sehr gering. Erstens ist das Fahrzeugsystem mit einem Sicherungs- und Batteriemanagementsystem BMS ausgestattet, und zweitens kann die Batterie kurzzeitigen Hochstromstößen standhalten. Im Extremfall kreuzt der Kurzschlusspunkt die Sicherung des Fahrzeugs und das BMS fällt aus. Der externe Kurzschluss über einen langen Zeitraum führt im Allgemeinen dazu, dass der schwache Verbindungspunkt im Stromkreis brennt, was selten dazu führt, dass die Batterie ein thermisches Durchgehen aufweist. Heutzutage verwenden immer mehr PACK-Unternehmen Sicherungen in der Schleife, um die durch externe Kurzschlüsse verursachten Gefahren wirksam zu vermeiden.

Externe hohe Temperatur: Aufgrund der Eigenschaften der Lithiumbatteriestruktur zersetzen sich der SEI-Film, die Elektrolytlösung, EC usw. bei hoher Temperatur und das Zersetzungsprodukt des Elektrolyten reagiert mit der positiven Elektrode und der negativen Elektrode Das Zellmembran schmilzt und zersetzt sich, was zu verschiedenen Reaktionen führt. Es wird viel Wärme erzeugt. Das Schmelzen der Membran führt zu einem internen Kurzschluss, der wiederum die Wärmeerzeugung erhöht. Dieser kumulative gegenseitige Verstärkungsschaden bewirkt, dass die explosionsgeschützte Membran des Batteriekerns reißt, der Elektrolyt ausgestoßen wird und sich die Verbrennung entzündet.

Im Falle eines kleinen Feuers breitet sich die Flamme nicht auf den Hochspannungsbatterieteil aus. Sie können Kohlendioxid oder einen ABC-Trockenpulver-Feuerlöscher verwenden, um das Feuer zu löschen.

Berühren Sie bei einer gründlichen Brandinspektion keine Hochspannungsteile und verwenden Sie zur Inspektion immer ein isoliertes Werkzeug.

Aufblasbare Flaschen, Gasdruckfedern und andere Komponenten, die Gas speichern, können extreme Temperaturen von Dampfexplosionen mit kochender Flüssigkeitsexpansion erreichen. Bevor die "heiße Zone" des Unfalls erkannt wird, ist eine Demontage mit angemessenem Feinschutz erforderlich.

Wenn eine Hochvoltbatterie bei einem Brand verbogen, verdreht oder beschädigt wird, kann sie unbefriedigend werden oder ein Problem mit der Batterie vermuten. Dann sollte die Menge an Wasser, die für Feuer verwendet wird, nicht zu gering sein, und die Menge an Feuerwasser sollte ausreichend sein.

Es kann bis zu 24 Stunden dauern, bis sich die Batterie entzündet. Durch die Verwendung einer Wärmebildkamera wird sichergestellt, dass die Hochspannungsbatterie vor dem Ende des Unfalls vollständig abgekühlt ist. Wenn Sie keine Wärmebildkamera haben, müssen Sie überwachen, ob sich der Akku wieder entzündet. Rauch zeigt an, dass der Akku noch heiß ist und die Überwachung bis mindestens eine Stunde nach dem Nichtrauchen des akkus fortgesetzt wird.

Wenn die Batterie eine Temperatur erreicht, die hoch genug ist, um den Elektrolyten zu lecken und freizusetzen, muss der Elektrolyt brennbar sein. Dies erfordert eine große Menge Wasser, um die Batterie zu kühlen und das Feuer zu löschen. Da die Gleichstrom- und Wechselstromsysteme nicht geerdet sind, können Feuerwehrleute Wasser sicher als primäres Feuerlöschmittel verwenden, und es besteht keine Gefahr eines Stromschlags. ABC-Trockenpulver-Feuerlöscher löschen die Batterieflamme nicht. Feuerwehrleute sollten direkten internen Kontakt mit Hochspannungskomponenten vermeiden, die gelöscht oder freigegeben werden, da dies möglicherweise zu einem elektrischen Schlag führen kann.

Das Feuerlöschmittel, das das Batteriefeuer wirklich löschen kann, ist derzeit nicht vorhanden. Ein effektiver Versuch besteht darin, Wasser zum Kühlen und Ersticken der Kontrolle zu verwenden, aber es gibt Druck in der Batterie und im Elektrolyten (chemisch), so dass die Verbrennung kompliziert ist und das Feuer nicht direkt löschen kann. Darüber hinaus soll Shenzhen für Elektrofahrzeuge eine kleine automatische Feuerlöschvorrichtung mit Aerosol verwenden. Die Größe der Fischkonserven ist an der Seite der Batterie im Fahrzeug magnetisiert. Eine kleine Menge Sprengaerosol wird verwendet, um das Feuer zu verbreiten. Der kleine Raum ist sehr einfach zu bedienen.

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